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电池级草酸亚铁广泛用于新型电池材料等领域．利用制钛白粉的副产品硫酸亚铁主要成分FeSO4•7H2O含Al3+Fe3+TiO2+等杂质生产电池级草酸亚铁的一种工艺流程如图1．已知①25℃时草酸的电离平衡常数为Ka1＝5.9×10﹣2Ka2＝6.4×10﹣5． ②文献记载草酸亚铁在中性或碱性环境中是不稳定的． ③几种难溶物的溶解度与pH的关系如图2所示．回答下列问题 1“除杂”步骤加入铁粉的作用有二其一是还原Fe3+其二是为除尽杂质须控制pH至少为宜写出pH＝3时除去杂质的反应离子方程式． 2“转化”步骤中草酸与FeOH2悬浊液的反应体系须控制条件．实验表明酸度对产品纯度的影响如图3．随着pH的升高导致产品纯度下降所发生的氧化还原反应方程式为为保证产品纯度大于99.5%反应体系必须保持较低的pH但过高的酸度又会使产品纯度降低其原因是． 3“过滤②”步骤所得的滤液中含有的阳离子有此外其中还含有一定量的H2C2O4若该滤液的pH＝2则其中cC2O42﹣cH2C2O4＝． 4在“洗涤”步骤中确认沉淀已洗涤干净的依据是．
磷化硼是一种受关注的耐磨涂层材料可作为钛等金属表面的保护薄膜． 1三溴化硼和三溴化磷在高温条件下与氢气反应可制得磷化硼． ①磷原子中存在种不同能量的电子电子占据的最高能层符号为． ②上述反应的化学方程式为． ③常温下三溴化磷是淡黄色发烟液体可溶于丙酮四氯化碳中该物质属于晶体填晶体类型． 2酸碱质子理论认为在反应过程中能给出质子的物质称为酸如H3PO4酸碱电子理论认为可以接受电子对的物质称为路易斯酸如硼酸[BOH3]． ①已知pKa＝﹣lgKa酸性BrCH2COOH＞CH3COOH．据此推测 pKaAtCH2COOHClCH2COOH填“＞”“＜”“＝” ②磷酸是三元酸写出两个与PO43﹣具有相同空间构型和键合形式的分子或离子． ③硼酸是一元弱酸它在水中表现出来的弱酸性并不是自身电离出氢离子所致而是水分子与BOH3加合生成一个酸根离子请写出该阴离子的结构简式．若存在配位键需标出 3高温陶瓷材料Si3N4的成键方式如图1所示结构中N﹣Si﹣N的键角比Si﹣N﹣Si的键角来得大其原因是． 4磷化硼的晶体结构如图2所示．晶胞中P原子的堆积方式为填“简单立方”“体心立方”或“面心立方最密”堆积．若该晶体中最邻近的两个P原子之间的距离为anm则晶体密度为g•cm﹣3．列出计算式
已知砷As与氮同主族广泛分布于自然界．砷的很多化合物有毒但有些砷的化合物无毒且有重要用途．请回答下列问题 1砷位于元素周期表第族其气态氢化物的稳定性比NH3填“强”或“弱”． 2有毒的AsO33﹣在碱性条件下可与I2发生反应生成无毒的AsO43﹣反应的离子方程式为． 3有毒的AsO33﹣也可通过电解反应转化为无毒的AsO43﹣．例如以石墨为电极电解Na3AsO3和H2SO4的混合液阳极的电极反应式为阴极周闱溶液的pH填“增大”或“减小”或“不变“． 4As2O3和As2O5是砷的两种常见固态酸性氧化物根据如图1写出As2O5分解生成As2O3的热化学方程式．As2O5在加热过程中发生分解的失重曲线如图2所示已知失重曲线上的a点为样品失重率为w%时的残留固体w%＝×100%若a点残留固体组成可表示为2As2O5•3As2O3则a点样品失重率w%＝%结果保留小数点后二位．
某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验． Ⅰ．实验方案一 1将SO2通入水中形成“SO2─饱和H2SO3溶液”体系此体系中存在多个含硫元素的平衡分别用平衡方程式表示为． 2已知葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂[我国国家标准GB2760﹣2014规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g/L]．利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒液体为无色中的SO2或H2SO3．设计如图1的实验实验结论干白葡萄酒不能使品红溶液褪色原因为． Ⅱ．实验方案二如图2是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置部分固定装置未画出． 1装置B中试剂X是装置D中盛放NaOH溶液的作用是． 2关闭弹簧夹2打开弹簧夹1注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是． 3关闭弹簧夹1后打开弹簧夹2残余气体进入EF中能说明I﹣还原性弱于SO2的现象为发生反应的离子方程式是． Ⅲ．实验方案三用电化学法模拟工业处理SO2．将硫酸工业尾气中的SO2通入图3装置电极均为惰性材料进行实验可用于制备硫酸同时获得电能 1M极发生的电极反应式为﹣═SO42﹣+4H+． 2若使该装置的电流强度达到2.0A理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为L已知1个e所带电量为1.6×10﹣19C．
异戊二烯是一种化工原料在工业生产中有如下转化关系请回答下列问题 1异戊二烯的系统命名为A→B的反应类型属于B生成D和E的反应类型属于． 2B的结构简式是D的核磁共振氢谱共有组峰． 3A〜G中互为同系物的是填有机物字母标号． 4F生成PHB的化学方程式是． 5E的同分异构体中既能发生银镜反应也能与碳酸氢钠溶液反应的共有种不考虑立体异构． 6参照本题转化关系图以乙炔13﹣丁二烯为主要有机原料制备的合成路线图为．合成路线图的表示例如CH3CH3OHCH3CHOCH3COOH
第四周期过渡元素FeTi可与CHNO形成多种化合物． 1①HCNO四种元素的电负性由小到大的顺序为． ②下列叙述不正确的是．填字母 a．因为HCHO与水分子间能形成氢键所以HCHO易溶于水 b．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化 c．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键C2H2是非极性分子 d．CO2晶体的熔点沸点都比二氧化硅晶体的低 ③氰酸HOCN是一种链状分子它与异氰酸HNCO互为同分异构体其分子内各原子最外层均已达到稳定结构试写出氰酸的结构式． 2Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物． ①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是． ②六氰合亚铁离子[FeCN6]4﹣中不存在． A．共价键B．非极性键C．配位键D．σ键E．π键写出一种与CN﹣互为等电子体的单质分子式． 3根据元素原子的外围电子排布特征可将周期表分成五个区域其中Ti属于区． 4一种Al﹣Fe合金的立体晶胞如图所示．请据此回答下列问题 ①确定该合金的化学式． ②若晶体的密度＝ρg/cm3则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离用含ρ的代数式表示不必化简为cm．
对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝脱碳和脱硫等处理可实现绿色环保节能减排等目的．汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为2NOg+2COgN2g+2CO2g△H＝akJ•mol﹣1． I．已知2NOg+O2g＝2NO2g△H＝bkJ•mol﹣1CO的燃烧热为ckJ•mol﹣1．写出消除汽车尾气中NO2的污染时NO2与CO反应的热化学方程式kJ•mol﹣1． II．一定条件下在一密闭容器中用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表 1在恒容密闭容器中充入CONO气体下列图象如图1正确且能说明反应达到平衡状态的是． 2前2s内的平均反应速率υN2＝mol/L•s保留两位小数下同此温度下该反应的平衡常数为． 3采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术同时吸收SO2和NOx获得NH42SO4的稀溶液．已知常温下该溶液的PH＝5则＝已知该温度下NH3•H2O的Kb＝1.7×10﹣5．若向此溶液中再加入少量NH42SO4固体的值将填“变大”“不变”或“变小”． III．如图2所示用无摩擦无质量的活塞12将反应器隔成甲乙两部分在25℃和101kPa下达到平衡时各部分体积分别为V甲V乙．此时若去掉活塞1不引起活塞2的移动．则x＝V甲V乙＝．
氯化亚铁具有独有的脱色能力适用于染料染料中间体印染造纸行业的污水处理．某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁Fe2+的还原性．某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁装置不可以重复使用．查阅资料知氯化铁遇水剧烈水解在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl． 1实验开始前应先检查装置的气密性请叙述装置A气密性检验的方法 2气流从左至右装置接口连接顺序是acf 3装置C中干燥管中所盛试剂的名称是作用是 4装置C中酒精灯的作用是 5为了测定氯化亚铁的质量分数某同学进行了如下实验称取实验制备的氯化亚铁样品5.435g配成溶液用1.00mol•L﹣1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点．已知还原性Fe2+＞Cl﹣滴定结果如表所示 ①写出滴定过程中所发生的2个离子方程式 ②样品中氯化亚铁的质量分数为．
绿矾FeSO4•7H2O是治疗缺铁性贫血药品的重要成分也可用来制备多种铁的化合物．回答下列问题 1实验室以绿矾为原料通过以下过程制备磁性Fe3O4胶体粒子 ①写出FeSO4溶液转化为溶液A发生反应的离子方程式． ②Fe3O4胶体粒子不能用过滤法实现分离理由是． ③一定条件下Fe3+水解生成聚合物的离子方程式为xFe3++yH2O⇌FexOHy3x﹣y++yH+ 欲使平衡正向移动可采用的方法有填字母． a．加水稀释b．加入少量NaCl溶液 c．降温d．加入少量Na2CO3固体 ④设计一个实验证明溶液A中既含有Fe3+又含有Fe2+． 2柠檬酸亚铁FeC6H6O7是一种易吸收的高效铁制剂可由绿矾通过下列反应制备 FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了Fe2+生成氢氧化物沉淀的pH开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L﹣1计算． ①制备FeCO3时将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中目的是． ②将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中再加入少量铁粉80℃下搅拌充分反应．反应结束后无需过滤再加入适量的柠檬酸溶液即可除去过量铁粉．该反应的化学方程式为． ③上述溶液经浓缩后加入适量无水乙醇静置过滤洗涤干燥得到柠檬酸亚铁晶体．分离过程中加入无水乙醇的目的是． 3正常人每天应补充13.0mg左右的铁如果全部通过服用含FeSO4•7H2O的片剂来补充铁则正常人每天需服用含mgFeSO4•7H2O的片剂保留一位小数．
磷元素在生产和生活中有广泛的应用． 1P原子价电子排布图为． 2四三苯基膦钯分子结构如图1 P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上钯原子的杂化轨道类型为判断该物质在水中溶解度并加以解释水为极性分子四三苯基膦钯分子为非极性分子分子极性不相似故不相溶．该物质可用于图2所示物质A的合成物质A中碳原子杂化轨道类型为一个A分子中手性碳原子数目为． 3在图3示中表示出四三苯基膦钯分子中配位键 4PCl5是一种白色晶体在恒容密闭容器中加热可在148℃液化形成一种能导电的熔体测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子熔体中P﹣Cl的键长只有198nm和206nm两种这两种离子的化学式为正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角原因为该晶体的晶胞如图4所示立方体的晶胞边长为apmNA为阿伏伽德罗常数的值则该晶体的密度为g/cm3． 5PBr5气态分子的结构与PCl5相似它的熔体也能导电经测定知其中只存在一种P﹣Br键长试用电离方程式解释PBr5熔体能导电的原因．
浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库蕴藏着丰饶的矿产是宝贵的化学资源如图1是海水加工的示意图根据如图回答问题． 1海水淡化工厂通常采用的制备淡水方法有写两种． 2如图2是从浓缩海水中提取溴的流程图．写出图中①②的化学式①②吸收塔中发生的化学反应方程式为． 3工业制备金属镁是电解熔融的MgC12而不用MgO原因是． 4食盐也是一种重要的化工原料氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOHH2和C12．从海水中得到的粗盐中含有的杂质必须通过加入一些化学试剂使其沉淀处理沉淀后的盐水还需进入阳离子交换塔进一步处理其原因是．电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行离子交换膜的作用是． 5多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产其副产物SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用．一定条件下在20L恒容密闭容器中发生反应3SiCl4g+2H2g+Sig⇌4SiHCl3g．达平衡后H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L若H2全部来源于氯碱工业理论上需消耗纯NaCl的质量为kg结果保留小数点后二位．
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用． Ⅰ．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键．海洋中无机氮的循环过程可用图1表示． 1海洋中的氮循环起始于氮的固定其中属于固氮作用的一步是填图中数字序号． 2有氧时在硝化细菌作用下NH4+可实现过程④的转化将过程④的离子方程式补充完整NH4++5O2═2NO2﹣+H+++ Ⅱ．工业合成氨原理是N2g+3H2g⇌2NH3g△H＜0当反应器中按nN2nH2＝13投料分别在200℃400℃600℃下达到平衡时混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2． 1曲线a对应的温度是． 2关于工业合成氨的反应下列叙述正确的是． A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率 B．上图中MNQ点平衡常数K的大小关系是KM＝KQ＞KN C．M点比N点的反应速率快 D．如果N点时cNH3＝0.2mol•L﹣1N点的化学平衡常数K≈0.93L2/mol2 Ⅲ．尿素[CONH22]是一种非常重要的高效氮肥工业上以NH3CO2为原料生产尿素该反应实际为两步反应第一步2NH3g+CO2g═H2NCOONH4s△H＝﹣272kJ•mol﹣1 第二步H2NCOONH4s═CONH22s+H2Og△H＝+138kJ•mol﹣1 1写出工业上以NH3CO2为原料合成尿素的热化学方程式s△H＝﹣134kJ/mol 2某实验小组模拟工业上合成尿素的条件在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图3所示已知总反应的快慢由慢的一步决定则合成尿素总反应的快慢由第步反应决定总反应进行到min时到达平衡． 3电解尿素[CONH22]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气．电解时阳极的电极反应式为．

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